KR20130015847A - Light emitting device, backlight unit and display apparatus using the same, and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 양자점을 이용한 발광장치, 이를 이용한 백라이트 유닛과 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device using a quantum dot, a backlight unit and a display device using the same, and a method of manufacturing the same.
양자점은 반도체 물질의 나노결정으로 양자제한(Quantum confinement) 효과를 나타내는 물질로서, 통상의 형광체보다 강한 빛을 좁은 파장대에서 발생시킨다.Quantum dots are nanocrystals of semiconductor materials and exhibit quantum confinement effects. The quantum dots generate light that is stronger than a conventional phosphor in a narrow wavelength band.
이러한 양자점은 여기원(excitation source)으로부터 빛을 흡수하여 에너지 여기 상태에 이르면 양자점의 에너지 밴드 갭(band gap)에 해당하는 에너지를 방출하게 된다.The quantum dot absorbs light from an excitation source and emits energy corresponding to an energy band gap of the quantum dot when it reaches an energy excited state.
양자점의 발광은 전도대에서 가전자대로 들뜬 상태의 전자가 전이하면서 발생되는데 같은 물질의 경우에도 입자 크기에 따라 파장이 달라지는 특성을 나타내며, 이러한 양자점은 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 발광하게 된다.The emission of quantum dots is generated by the transition of electrons excited by the valence band in the conduction band. Even in the case of the same material, the wavelength varies depending on the particle size. As the size decreases, the quantum dots emit light having a short wavelength. .
따라서, 양자점의 크기 또는 물질 조성을 조절하게 되면 에너지 밴드 갭을 조절할 수 있기 때문에 다양한 수준의 파장 영역의 빛을 얻을 수 있게 된다.
Therefore, if the size or material composition of the quantum dot is adjusted, the energy band gap can be adjusted, so that light of various levels of light can be obtained.
이러한 양자점은 유기 용매에 자연스럽게 배위된 형태로 분산되어 유지되며, 제대로 분산되지 않거나 산소 혹은 수분에 노출되는 경우 발광 효율이 감소하게 되는 문제점을 가지고 있다.Such quantum dots are dispersed and maintained in a naturally coordinated form in an organic solvent, and have a problem in that luminous efficiency is decreased when not properly dispersed or exposed to oxygen or moisture.
이러한 문제점을 해결하기 위해 양자점을 유기물로 둘러싸는 방안이 개발되었다. 그러나, 양자점 자체를 유기물로 캡핑하거나 다른 밴드갭이 더 큰 물질로 감싸는 방법은 공정 면에서나 비용 면에서 그 효용성에 문제가 제기되었다.To solve this problem, a method of enclosing quantum dots with organic materials has been developed. However, the method of capping the quantum dots themselves with organic material or wrapping other material with a larger bandgap has been problematic in terms of process and cost.
따라서, 더욱 안정적이면서도 발광성능은 향상시킨 양자점을 이용할 수 있는 방법의 개발이 요구되었다. 이러한 방법으로 예컨대 폴리머셀(Polymer Cell)이나 글래스셀(Glass Cell)의 내부에 양자점이 분산된 유기용매 또는 폴리머 등을 함입시켜서 산소 혹은 수분으로부터 안전하게 양자점을 보호하는 시도가 진행 중이다.
Therefore, there is a demand for the development of a method that can use quantum dots with more stable light emission performance. In this way, for example, attempts have been made to protect quantum dots safely from oxygen or moisture by incorporating organic solvents or polymers in which quantum dots are dispersed in a polymer cell or a glass cell.
한편, 종래의 발광다이오드 패키지에 있어서, 형광체를 이용한 파장변환구조는 양자점 사용시 황 성분과 전극 몰드에 도금된 은 성분의 반응으로 인해 변색이 발생하여 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.On the other hand, in the conventional light emitting diode package, the wavelength conversion structure using the phosphor has a problem that the discoloration occurs due to the reaction of the sulfur component and the silver component plated on the electrode mold when using the quantum dot has a problem that the reliability is lowered.
그리고, 종래의 TV 및 모니터용 백라이트 유닛은 도광판을 통해 가이드된 광을 확산시키기 위해 확산층이 구비되는데, 이러한 확산층에 양자점 형광체를 이용하여 빛을 확산시키는 예는 아직 개시된 바 없다.In addition, a conventional backlight unit for TVs and monitors is provided with a diffusion layer for diffusing light guided through the light guide plate, and an example of diffusing light using a quantum dot phosphor in the diffusion layer has not been disclosed.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 목적은 양자점을 안정된 형태로 이용할 수 있는 발광장치, 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a light emitting device, a backlight unit and a display device that can use a quantum dot in a stable form.
본 발명의 다른 목적은, 황 성분과 전극 몰드의 은 성분의 반응에 의한 변색을 방지하는 발광장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a light emitting device which prevents discoloration due to a reaction of a sulfur component and a silver component of an electrode mold.
본 발명의 또 다른 목적은, 색 재현성 및 열 안정성을 향상시키면서도 낮은 비용으로 대량 생산이 가능한 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a display device capable of mass production at low cost while improving color reproducibility and thermal stability.
본 발명의 일 측면은, 발광부; 상기 발광부로부터 방출된 광 경로 상에 배치되며, 상기 발광부로부터 방출된 광의 파장을 변환시키는 파장변환부; 및 상기 파장변환부의 적어도 일측에 형성되는 광투과부; 를 포함하며, 상기 파장변환부는 광의 파장을 적색광으로 변환시키는 제1 양자점과, 광의 파장을 녹색광으로 변환시키는 제2 양자점의 패턴이 번갈아 한번 이상 반복하여 배치되는 발광장치를 제공한다.One aspect of the invention, the light emitting unit; A wavelength conversion unit disposed on the light path emitted from the light emitting unit and converting a wavelength of the light emitted from the light emitting unit; And a light transmission unit formed on at least one side of the wavelength conversion unit. The wavelength conversion unit provides a light emitting device in which a pattern of a first quantum dot converting wavelengths of light into red light and a pattern of second quantum dots converting wavelengths of light into green light are alternately arranged one or more times.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 상기 광투과부의 내측면에 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the wavelength conversion portion may be formed on the inner surface of the light transmitting portion.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광부는 백색, 청색, 적색 또는 녹색 발광다이오드 칩 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitting unit may be composed of at least one of a white, blue, red or green light emitting diode chip.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 각각의 패턴 사이에 광투과성 스페이서가 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light transmissive spacer may be disposed between each pattern.
이때, 상기 광투과성 스페이서는 유리 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다.In this case, the light transmissive spacer may include glass or a polymer resin.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부 및 광투과부가 외측면에 순차적으로 적층되어 형성되는 도광판을 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the wavelength conversion unit and the light transmitting unit may further include a light guide plate formed by sequentially stacked on the outer surface.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 광투과부는 외측면 및 상기 발광부를 향하는 내측면을 구비하며, 상기 외측면 및 내측면은 상기 발광부의 상부를 향하여 볼록한 형상을 가질 수 있다.,In one embodiment of the present invention, the light transmitting portion has an outer surface and an inner surface facing the light emitting portion, the outer surface and the inner surface may have a convex shape toward the upper portion of the light emitting portion,
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광부는 상기 광투과부의 볼록한 형상의 내측면으로 둘러싸이도록 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitting portion may be disposed to be surrounded by the inner surface of the convex shape of the light transmitting portion.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광부는 백열등이며, 상기 광투과부는 엘튜브(L-tube)의 확산판이며, 상기 파장변환부는 상기 확산판의 내부에 봉입되어 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitting unit may be an incandescent lamp, the light transmitting unit is a diffusion plate of the L-tube (L-tube), the wavelength conversion portion may be configured to be enclosed in the diffusion plate.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광부는 백열등이며, 상기 광투과부는 엘튜브의 확산판이며, 상기 파장변환부는 상기 확산판의 내측면에 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitting portion may be an incandescent lamp, the light transmitting portion may be a diffusion plate of the EL tube, the wavelength conversion portion may be formed on the inner surface of the diffusion plate.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 광투과부에서 내측면에 의하여 정의되는 공간에 채워지는 투명봉지재를 더 포함할 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the light transmitting portion may further include a transparent encapsulant filled in the space defined by the inner surface.
본 발명의 다른 측면은, 발광부; 상기 발광부로부터 방출된 광 경로 상에 배치되며, 내부에 수용공간이 형성되도록 격벽을 가지는 광투과부; 상기 광투과부의 수용공간에 형성되며, 상기 발광부로부터 방출된 광의 파장을 변환시키는 양자점을 포함하는 파장변환부; 및 상기 파장변환부를 덮도록 상기 광투과부의 격벽 위에 형성되는 커버부; 를 포함하는 발광장치를 제공한다.,Another aspect of the invention, the light emitting unit; A light transmitting part disposed on an optical path emitted from the light emitting part and having a partition wall to form an accommodation space therein; A wavelength conversion unit formed in the accommodation space of the light transmission unit and including a quantum dot for converting a wavelength of light emitted from the light emission unit; And a cover part formed on the partition wall of the light transmitting part to cover the wavelength conversion part. It provides a light emitting device comprising a.
이때, 상기 파장변환부는 광의 파장을 적색광으로 변환시키는 제1 양자점과, 광의 파장을 녹색광으로 변환시키는 제2 양자점의 패턴이 번갈아 배치될 수 있다.In this case, the wavelength conversion unit may alternately arrange a pattern of a first quantum dot for converting the wavelength of light into red light and a second quantum dot for converting the wavelength of light into green light.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 제1양자점 및 제2 양자점과, 고분자 수지로 이루어진 수지부의 패턴이 번갈아 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the wavelength conversion portion may be arranged alternately pattern of the resin portion made of the first quantum dot and the second quantum dot, and a polymer resin.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 상기 양자점이 분산된 유기용매 또는 고분자 수지를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the wavelength conversion unit may further include an organic solvent or a polymer resin in which the quantum dots are dispersed.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 유기용매는 톨루엔(toluene), 클로로포름(chloroform) 및 에탄올(ethanol) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the organic solvent may include at least one of toluene, chloroform and ethanol.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 고분자 수지는 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 폴리스틸렌(polysthylene), 및 아크릴레이트(acrylate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the polymer resin may include at least one of epoxy, silicone, polystyrene, and acrylate.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 양자점은 Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 및 이들의 혼합물 중 적어도 어느 하나의 나노결정을 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the quantum dot is at least one of Si-based nanocrystals, II-VI-based compound semiconductor nanocrystals, III-V-based compound semiconductor nanocrystals, IV-VI-based compound semiconductor nanocrystals and mixtures thereof May include nanocrystals.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 II-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 및 HgZnSTe로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the group II-VI compound semiconductor nanocrystal is CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeT, CdHgSegSe, CdHgSegSe
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 III-V족계 화합물 반도체 나노결정은 GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, 및 InAlPAs로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the group III-V compound semiconductor nanocrystal is GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, It can be any one selected from the group consisting of InNAs, InPAs, GaAlNPs, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNPs, GaInNAs, GaInPAs, InAlNPs, InAlNAs, and InAlPAs.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 SbTe일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the group IV-VI compound semiconductor nanocrystal may be SbTe.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광부는 상기 광투과부의 하부에 배치되는 발광다이오드 패키지일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the light emitting unit may be a light emitting diode package disposed under the light transmitting unit.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광다이오드 패키지에서 방출된 빛은 435nm 내지 470nm의 파장을 가지며, 상기 제1 양자점의 적색광의 색좌표는 4개의 꼭지점 (0.5448, 0.4544), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) 및 (0.4794, 0.4633)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있고, 상기 제2 양자점의 녹색광의 색좌표는 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 4개의 꼭지점 (0.1270, 0.8037), (0.4117, 0.5861), (0.4197, 0.5316) 및 (0.2555, 0.5030)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있을 수 있다. In one embodiment of the present invention, the light emitted from the light emitting diode package has a wavelength of 435nm to 470nm, the color coordinates of the red light of the first quantum dot has four vertices (0.5448, 0.4544), (0.7200, 0.2800), ( 0.6427, 0.2905) and (0.4794, 0.4633), the color coordinates of the green light of the second quantum dot are four vertices (0.1270, 0.8037), (0.4117, 0.5861), (0.4197) based on the CIE 1931 color coordinate system. , 0.5316) and (0.2555, 0.5030).
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 양자점의 적색광의 색좌표는 4개의 꼭지점 (0.6000, 0.4000), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) 및 (0.6000, 0.4000)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있고, 상기 제2 양자점의 녹색광의 색좌표는 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 4개의 꼭지점 (0.1270, 0.8037), (0.3700, 0.6180), (0.3700, 0.5800) 및 (0.2500, 0.5500)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있을 수 있다. In one embodiment of the present invention, the color coordinates of the red light of the first quantum dot is in an area surrounded by four vertices (0.6000, 0.4000), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) and (0.6000, 0.4000), The color coordinates of the green light of the second quantum dot may be in an area surrounded by four vertices (0.1270, 0.8037), (0.3700, 0.6180), (0.3700, 0.5800), and (0.2500, 0.5500) based on the CIE 1931 color coordinate system. .
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광다이오드 패키지에서 방출된 빛은 10~30nm의 반치폭을 갖고, 상기 제1 양자점에서 방출된 빛은 30~80nm의 반치폭을 갖고, 상기 제2 양자점에서 방출된 빛은 10~60nm의 반치폭을 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitted from the light emitting diode package has a half width of 10 ~ 30nm, the light emitted from the first quantum dot has a half width of 30 ~ 80nm, the light emitted from the second quantum dot May have a half width of 10 to 60 nm.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 광투과부는 하면에 상기 발광다이오드 패키지가 수용되도록 하부격벽이 더 형성될 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the light transmitting portion may further have a lower partition wall is formed so that the light emitting diode package is accommodated.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 발광부가 도광판에 에지형 또는 직하형 방식으로 설치되는 백라이트 유닛을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a backlight unit in which the light emitting unit is installed in the light guide plate in an edge type or a direct type.
본 발명의 또 다른 측면은 상기 발광장치; 및 상기 발광장치에서 방출된 빛을 받아 화상을 표시하는 화상패널; 을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
Another aspect of the invention the light emitting device; And an image panel which displays an image by receiving the light emitted from the light emitting device. It provides a display device comprising a.
본 발명의 또 다른 측면은, 광투과성 재질로 된 밑판에 하나 이상의 수용공간을 갖도록 복수의 광투과성 격벽을 이격되게 형성하여 광투과부를 제작하는 단계; 상기 각각의 수용공간에 양자점 분산액을 채운 후 경화시켜 파장변환부를 형성하는 단계; 상기 광투과부 위에 각각의 파장변환부를 덮도록 평평한 상면을 갖는 커버부를 형성하는 단계; 상기 커버부를 UV로 노광하는 단계; 상기 광투과부를 각각의 격벽을 기준으로 다이싱하는 단계; 및 상기 광투과부의 밑판 하부에 발광다이오드 패키지를 설치하는 단계; 를 포함하는 발광장치 제조방법을 제공한다.Another aspect of the present invention is to form a light transmitting part by forming a plurality of light-transmissive partitions spaced apart from each other to have at least one receiving space on the base plate made of a light-transmissive material; Filling the quantum dot dispersion liquid in each of the accommodating spaces and hardening them to form a wavelength conversion portion; Forming a cover part having a flat upper surface to cover each wavelength conversion part on the light transmitting part; Exposing the cover portion to UV; Dicing the light transmitting part based on each partition wall; And installing a light emitting diode package under the bottom plate of the light transmitting part. It provides a light emitting device manufacturing method comprising a.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 광투과부는 격벽을 습식식각에 의해 형성할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the light transmitting portion may form a partition wall by wet etching.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 커버부는 상기 광투과부의 좌우 격벽 주위에 댐을 쌓고 고분자 수지를 채운 후 평탄화시켜 형성할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cover portion may be formed by stacking dams around the left and right partitions of the light transmitting portion and filling the polymer resin and then flattening them.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 커버부는 상기 격벽 상부에 고분자 수지로 이루어진 필름을 코팅하여 형성할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cover portion may be formed by coating a film made of a polymer resin on the partition wall.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광장치는 상기 각각의 발광다이오드 패키지 별로 좌우 한 쌍의 격벽을 형성한 후 이웃하는 각 격벽의 틈새를 다이싱하여 형성할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitting device may be formed by forming a pair of left and right partitions for each of the light emitting diode packages, and then dicing gaps between neighboring partitions.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광장치는 상기 각각의 발광다이오드 패키지의 경계 위치에 하나의 격벽을 형성하고 상기 격벽을 둘로 구분되게 다이싱하여 형성할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitting device may be formed by forming one partition wall at a boundary position of each light emitting diode package and dicing the partition wall into two.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 상기 수용공간 내에 제1 양자점층과 제2 양자점의 패턴이 번갈아 배치되게 형성할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the wavelength conversion unit may be formed so that the pattern of the first quantum dot layer and the second quantum dot alternately disposed in the accommodation space.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 광투과부는 상기 밑판 하부에 상기 발광다이오드 패키지가 수용되도록 하부격벽을 더 형셩할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light transmitting portion may further form a lower partition wall so that the light emitting diode package is accommodated under the bottom plate.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발광장치에 의하면, 파장변환부재로서 양자점을 이용하여 색 재현성과 발광 효율을 향상시킬 수 있으며, 양자점의 입도와 농도를 조절함으로써 색좌표를 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.According to the light emitting device according to an embodiment of the present invention, color reproducibility and light emission efficiency can be improved by using a quantum dot as a wavelength conversion member, and color coordinates can be easily adjusted by adjusting the particle size and density of the quantum dot. .
또한, 양자점이 분산된 유기용매 혹은 폴리머를 별도의 밀봉부재에 봉입시킴으로써, 산소 혹은 수분의 영향을 차단하여 고온 고습, 혹은 고온 분위기 내에서 광원모듈이 안정적으로 동작될 수 있는 효과가 있다.In addition, by encapsulating the organic solvent or polymer in which the quantum dots are dispersed in a separate sealing member, the effect of the oxygen or moisture is blocked, so that the light source module can be stably operated in a high temperature, high humidity, or a high temperature atmosphere.
나아가, 이러한 발광소자 패키지를 백라이트 유닛 또는 디스플레이 장치 등에 이용함으로써 장치의 신뢰성과 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, by using the light emitting device package, such as a backlight unit or a display device, it is possible to improve the reliability and efficiency of the device.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광장치를 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 발광장치를 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 발광장치를 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 발광장치를 도시한 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 발광장치를 도시한 측단면도이다.
도 6은 도 5의 발광장치를 제조하는 공정을 나타낸 측단면도이다.
도 7은 도 5의 발광장치의 다른 실시 형태를 나타낸 측단면도이다.
도 8은 도 5의 발광장치의 또 다른 실시 형태를 나타낸 측단면도이다.
도 9는 도 5의 발광장치의 또 다른 실시 형태를 나타낸 측단면도이다.
도 10은 도 6의 다른 실시 형태의 다이싱 공정을 나타낸 측단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광장치와 종래의 발광장치의 발광효율을 비교한 그래프이다.
도 12는 도 5의 발광장치의 커버부의 밀폐구조를 도시한 사진이다. 1 is a side cross-sectional view showing a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
2 is a side cross-sectional view showing a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
3 is a side cross-sectional view showing a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
4 is a side cross-sectional view showing a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
5 is a side cross-sectional view showing a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
6 is a side cross-sectional view illustrating a process of manufacturing the light emitting device of FIG. 5.
FIG. 7 is a side cross-sectional view showing another embodiment of the light emitting device of FIG. 5.
8 is a side cross-sectional view showing still another embodiment of the light emitting device of FIG.
9 is a side cross-sectional view showing still another embodiment of the light emitting device of FIG.
FIG. 10 is a side sectional view showing a dicing step according to another embodiment of FIG. 6.
11 is a graph comparing luminous efficiency of a light emitting device according to an embodiment of the present invention and a conventional light emitting device.
12 is a photograph showing a sealing structure of a cover part of the light emitting device of FIG. 5.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.
따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.
도 1을 참조하면 본 일 실시 형태에 따른 발광장치는 내부에 광 도파로(11, light guide)를 갖도록 대체로 박스 형상으로 이루어지며 상면이 개방되는 도광판(10)과, 이 도광판(10)의 일측에 설치되는 발광부(20)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the light emitting device according to the present exemplary embodiment includes a
더불어, 발광부(20)로부터 방출된 광 경로, 즉 광 도파로(11)의 개방된 상면에 파장변환부(30)가 배치되고, 파장변환부(30)의 외측면에 투명 또는 반투명 재질로 이루어진 광투과부(40)가 배치된다.
In addition, the
발광부(20)는 하나 이상의 발광소자 패키지를 갖는 발광소자 모듈로 구성됨이 바람직하며, 이 발광소자 패키지는 발광소자(24), 한 쌍의 전극(22)(23), 패키지 본체(21) 및 와이어(25)를 포함하여 구성된다.The
본 실시 형태에서 발광소자(24)는 전기 신호 인가시 빛을 방출하는 광전 소자라면 어느 것이나 채용이 가능하며 대표적으로 광원의 소형화 및 고효율화의 측면에서 유리한 발광다이오드 칩을 들 수 있다.In the present embodiment, the
이러한 발광다이오드는 백라이트 유닛과 같이 백색 광원이 필요한 곳에 주로 백색 발광 다이오드 칩으로 활용되지만, 필요시 적색, 녹색 또는 청색 발광다이오드 칩 중 하나로 구성되거나, 그 외 다른 색상의 빛을 선택적으로 발광시키도록 세가지 칩은 물론 다른 색상의 칩을 조합하여 구성할 수 있다.Such a light emitting diode is mainly used as a white light emitting diode chip where a white light source is required, such as a backlight unit, but if necessary, it is composed of one of red, green, or blue light emitting diode chips, or three kinds of light emitting diodes to selectively emit light of other colors. The chips can of course be combined with chips of different colors.
이러한 색상 표현의 일 예로서, 발광소자(24)는 청색광을 방출하는 질화갈륨(GaN)계 발광다이오드 칩이며, 청색광은 파장변환부(30)에 의하여 다른 색의 빛, 예컨대 백색광으로 변환되는 것이다.As an example of the color representation, the
상기 발광다이오드는 이러한 세 가지 색상의 칩을 선택적으로 혼합하여 백색 광을 발현할 수 있고, 각 색상의 발광 다이오드 칩을 모두 설치하고 각 칩의 인가 전압에 차이를 둠으로써 이 외 원하는 특정의 색상을 발현할 수도 있다.The light emitting diode can express white light by selectively mixing these three color chips, and by installing all the light emitting diode chips of each color and varying the applied voltage of each chip, it is possible to obtain a specific specific color. It can also express.
더불어, 본 실시 형태에서는 발광소자(24)가 한 개만 구비된 것으로 표현되어 있으나, 발광소자(24)는 경우에 따라 2개 이상을 구비할 수 있다.
In addition, in the present embodiment, only one
한 쌍의 전극(22)(23)은 도전성 와이어(25)를 통하여 발광소자(24)와 전기적으로 연결되며, 외부 전기 신호를 인가하기 위한 단자로서 이용될 수 있다.The pair of
이를 위하여 한 쌍의 전극 (22)(23) 은 전기 전도성이 우수한 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 이러한 전극(22)(23) 중 하나는 발광소자(24)의 실장 영역으로 제공될 수 있다.To this end, the pair of
다만, 본 실시 형태에서는 발광소자 패키지가 발광소자(24)와 연결된 한 쌍의 전극(22)(23)의 일측, 즉 도면상의 우측 방향에 위치하는 한 쌍의 도전성 와이어(25)를 통하여 전극(22)(23) 과 연결된 구조를 나타내고 있으나 이러한 전기적 연결 방식은 상기 방식에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변경하여 적용시킬 수 있다.However, in the present embodiment, the light emitting device package is connected to the
예를 들어, 발광소자(24)는 실장 영역으로 제공되는 전극(22)과는 와이어를 이용하지 않고 직접 전기적으로 연결되며, 다른 전극(23)하고만 와이어(25)로 연결될 수 있다. 또한, 와이어 없이 소위 플립칩(flip-chip) 본딩 방식으로 발광소자(24)가 배치될 수도 있다.For example, the
나아가, 배선 구조의 일 예로서 도전성 와이어(25)를 나타내고 있으나, 전기 신호 전달 기능을 수행할 수 있다면 다른 형태의 배선 구조, 예컨대 금속 라인 등으로 적절히 대체될 수 있다.
Furthermore, although the
패키지 본체(21)는 한 쌍의 전극(22)(23)을 고정하는 역할을 하며, 이러한 패키지 본체(21)를 이루는 물질은 특별히 제한되는 것은 아니며, 다만 전기 절연성을 가지면서도 열 방출 성능과 광 반사율이 우수한 물질을 이용하는 것이 바람직하다.The
이러한 측면에서, 패키지 본체(21)는 투명 수지 및 상기 투명 수지에 광 반사 입자(예컨대, TiO2)가 분산된 구조를 가질 수 있다
In this aspect, the
광투과부(40)는 양자점을 산소나 수분과 같은 외부의 환경으로부터 보호하기에 적합한 유리 또는 고분자 수지를 포함하는 물질로 형성함이 바람직하다.The
파장변환부(30)는 각각의 패턴(31)(32)(50) 사이에 광투과성 스페이서(41)가 배치될 수 있는데, 이 광투과성 스페이서(41)는 광투과부(40)와 유사한 유리 또는 고분자 수지를 포함하는 물질로 형성함이 바람직하다. 이때, 파장변환부(30)는 설치가 용이하도록 필름 형상으로 제작하여 광투과부(40)의 내측면에 접착시켜 구성할 수도 있다.
The
파장변환부(30)는 발광부(20)로부터 방출된 광의 파장을 변환시키도록 양자점을 포함한다.The
양자점은 대략 1~10nm의 직경을 갖는 반도체 물질의 나노결정(nano crystal)으로서, 양자제한(Quantum confinement) 효과를 나타내는 물질이다. 양자점은 발광소자(101)에서 방출되는 광의 파장을 변환하여 파장변환광, 즉 형광을 발생시킨다.Quantum dots are nanocrystals of a semiconductor material having a diameter of about 1 to 10 nm, and exhibit a quantum confinement effect. The quantum dots convert wavelengths of light emitted from the light emitting device 101 to generate wavelength converted light, that is, fluorescence.
양자점으로는 Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 등을 예로 들 수 있는데, 본 실시 예에서 양자점으로는 이들 각각을 단독으로 사용하거나 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. Examples of the quantum dots include Si-based nanocrystals, group II-VI compound semiconductor nanocrystals, group III-V compound semiconductor nanocrystals, and group IV-VI compound semiconductor nanocrystals. May be used alone or a mixture thereof.
양자점 물질을 보다 구체적으로 살펴보면, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 예를 들어 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 및 HgZnSTe로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다.Looking at the quantum dot material in more detail, the group II-VI compound semiconductor nanocrystals, for example, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZgSTSe, CdHg have.
III-V족계 화합물 반도체 나노결정은 예를 들어 GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, 및 InAlPAs로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다.Group III-V compound semiconductor nanocrystals are, for example, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNPs, GaInNAs, GaInPAs, InAlNPs, InAlNAs, and InAlPAs can be any one selected from the group consisting of.
IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 예를 들어 SbTe일 수 있다.
Group IV-VI compound semiconductor nanocrystals can be, for example, SbTe.
양자점은 유기용매 혹은 고분자 수지와 같은 분산매질에 자연스럽게 배위된 형태로 분산되며, 이러한 분산매질로는 양자점의 파장변환성능에 영향을 미치지 않으면서 광에 의해 변질되거나 광을 반사시키지 않으며, 광 흡수를 일으키지 않도록 하는 투명한 매질이라면 어느 것이든 사용할 수 있다.Quantum dots are dispersed in a form naturally coordinated with a dispersion medium such as an organic solvent or a polymer resin, and the dispersion medium does not deteriorate by light or reflect light without affecting the wavelength conversion performance of the quantum dots, Any medium that is transparent to prevent the occurrence can be used.
예를 들어, 유기용매는 톨루엔(toluene), 클로로포름(chloroform), 및 에탄올(ethanol) 중 적어도 한가지를 포함할 수 있으며, 고분자 수지는 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 폴리스틸렌(polysthylene), 및 아크릴레이트(acrylate) 중 적어도 한 가지를 포함할 수 있다.
For example, the organic solvent may include at least one of toluene, chloroform, and ethanol, and the polymer resin may be epoxy, silicon, polysthylene, and It may include at least one of acrylates.
한편, 양자점의 발광은 전도대에서 가전자대로 들뜬 상태의 전자가 전이하면서 발생되는데 동일한 물질의 경우에도 입자 크기에 따라 파장이 달라지는 특성을 나타낸다.On the other hand, luminescence of quantum dots is generated by the transition of electrons excited in the valence band in the conduction band. Even in the case of the same material, the wavelength varies depending on the particle size.
양자점의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 발광하기 양자점의 크기를 조절하여 원하는 파장 영역의 빛을 얻을 수 있다. 이 경우, 양자점의 크기는 나노결정의 성장조건을 적절하게 변경함으로써 조절이 가능하다.
As the size of the quantum dot decreases, light of a desired wavelength range may be obtained by adjusting the size of the quantum dot to emit light having a short wavelength. In this case, the size of the quantum dots can be controlled by appropriately changing the growth conditions of the nanocrystals.
전술한 바와 같이, 본 실시 형태에서 발광소자(24)는 청색광을 방출할 수 있으며, 구체적으로, 약 435nm 내지 470nm을 주파장으로 하는 광을 방출할 수 있다.As described above, in the present embodiment, the
이 경우 청색광을 변환하는 양자점은 피크 파장이 적색광 파장대인 크기를 가지며 광의 파장을 적색으로 변환시키는 제1 양자점과, 피크 파장이 녹색광 파장대인 크기를 가지며 광의 파장을 녹색으로 변환시키는 제2 양자점을 포함할 수 있다.In this case, the quantum dot for converting blue light includes a first quantum dot having a peak wavelength in a red light wavelength band and converting a wavelength of light to red, and a second quantum dot having a magnitude in which a peak wavelength is a green light wavelength band and converting a wavelength of light to green. can do.
이때, 제2 양자점과 제1 양자점은 그 크기를 적당히 조절하여 제2 양자점의 피크 파장이 약 500 ~ 550nm이고, 제1 양자점의 피크 파장이 약 580 ~ 660nm이 되도록 할 수 있다.In this case, the size of the second quantum dot and the first quantum dot may be appropriately adjusted so that the peak wavelength of the second quantum dot is about 500 to 550 nm and the peak wavelength of the first quantum dot is about 580 to 660 nm.
한편, 양자점은 통상의 형광체보다 강한 빛을 좁은 파장대에서 발생시키므로, 이에 따라 본 실시 예의 양자점은 제2 양자점이 약 10 ~ 60nm의 반치폭(Full-Width Half-Maximum; FWHM)을 갖고, 제1 양자점이 약 30 ~ 80nm의 반치폭을 갖도록 할 수 있다. 이 경우 발광소자(24)는 약 10 ~ 30nm의 반치폭을 갖는 청색 발광다이오드 칩을 채용할 수 있다.
On the other hand, since the quantum dot generates light stronger than a conventional phosphor in a narrow wavelength band, the quantum dot of the present embodiment has a full-width half-maximum (FWHM) of about 10 ~ 60nm, the first quantum dot It can be made to have this half width of about 30-80 nm. In this case, the
본 실시 형태의 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 발광소자 패키지에 구비되는 양자점의 입자 크기를 조절하여 파장대를 조절할 수 있는바, 예를 들어 하기의 표 1과 같은 특성을 지니도록 조절한다. In the present embodiment, as described above, the wavelength band can be adjusted by adjusting the particle size of the quantum dots provided in the light emitting device package. For example, the wavelength band is adjusted to have characteristics as shown in Table 1 below.
표 1에서 Wp는 청색광, 녹색광 및 적색광의 주파장(dominant wavelength)을 의미하며, FWHM은 청색광, 녹색광 및 적색광의 반치폭을 의미한다.In Table 1, Wp means dominant wavelength of blue light, green light and red light, and FWHM means half width of blue light, green light and red light.
표 1을 참조하면, 청색광은 발광소자(101) 자체에서 방출되는 광이며, 녹색광 및 적색광은 각각 제2 및 제1 양자점에서 방출되는 광을 의미한다.Referring to Table 1, blue light is light emitted from the light emitting device 101 itself, and green light and red light mean light emitted from the second and first quantum dots, respectively.
또한, 사용되는 양자점의 입자 크기를 조절하여 파장대를 조절할 수 있고 입자 크기별 양자점의 농도를 조절하여 색좌표를 조절할 수 있는 특징을 갖는다. In addition, the wavelength band can be adjusted by adjusting the particle size of the quantum dots used, and the color coordinates can be adjusted by adjusting the concentration of the quantum dots for each particle size.
이에 따라 본 실시 예는 제2 양자점의 녹색광의 색좌표는 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 4개의 꼭지점 (0.1270, 0.8037), (0.4117, 0.5861), (0.4197, 0.5316) 및 (0.2555, 0.5030)에 의해 둘러싸인 영역 (A) 내에 있고, 제1 양자점의 적색광의 색좌표는 4개의 꼭지점 (0.5448, 0.4544), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) 및 (0.4794, 0.4633)에 의해 둘러싸인 영역 (B) 내에 있도록 양자점의 입자 크기 및 농도를 조절할 수 있다.Accordingly, in the present embodiment, the color coordinates of the green light of the second quantum dot are surrounded by four vertices (0.1270, 0.8037), (0.4117, 0.5861), (0.4197, 0.5316), and (0.2555, 0.5030) based on the CIE 1931 color coordinate system. So that the color coordinates of the red light of the first quantum dot are within the area B surrounded by four vertices (0.5448, 0.4544), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) and (0.4794, 0.4633). The particle size and concentration of the quantum dots can be controlled.
즉, 위와 같은 광분포를 갖는 발광장치는 기존의 형광체를 사용한 제품에 비해 매우 넓은 영역을 커버하고 있으며, 색재현성이 NTSC 기준으로 95%이상을 나타내고 있으며, 발광광도 역시 매우 높은 것이다.
That is, the light emitting device having the light distribution as described above covers a very wide area compared to the product using the conventional phosphor, color reproducibility is represented by 95% or more based on NTSC, and the emitted light is also very high.
나아가, 전술한 바와 같이 양자점은 통상의 형광체보다 강한 빛을 좁은 파장대에서 발생시키므로, 제2 및 제1 양자점을 더욱 좁은 색좌표의 영역 내에 있도록 할 수 있다.Furthermore, as described above, since the quantum dots generate light stronger than a normal phosphor in a narrow wavelength band, the second and first quantum dots may be within a narrower color coordinate region.
즉, 제2 양자점의 녹색광의 색좌표는 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 4개의 꼭지점 (0.1270, 0.8037), (0.3700, 0.6180), (0.3700, 0.5800) 및 (0.2500, 0.5500)에 의해 둘러싸인 영역 (A') 내에 있고, 제1 양자점의 적색광의 색좌표는 4개의 꼭지점 (0.6000, 0.4000), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) 및 (0.6000, 0.4000)에 의해 둘러싸인 영역 (B') 내에 있도록 하여, 색 재현성을 더욱 향상시킬 수 있다.
That is, the color coordinates of the green light of the second quantum dot are areas A 'surrounded by four vertices (0.1270, 0.8037), (0.3700, 0.6180), (0.3700, 0.5800), and (0.2500, 0.5500) based on the CIE 1931 color coordinate system. ) And the color coordinates of the red light of the first quantum dot are within an area B 'surrounded by four vertices (0.6000, 0.4000), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) and (0.6000, 0.4000), Color reproducibility can be further improved.
위와 같이 본 실시 예의 발광장치는 발광소자(24)의 주파장과, 제2 및 제1 양자점의 색좌표(CIE 1931 색좌표계 기준)를 특정 범위 또는 영역으로 한정함으로써 발광소자(24), 제2 및 제1 양자점의 조합으로부터 색 재현성을 향상시킬 수 있다.As described above, the light emitting device of the present embodiment is configured to limit the dominant wavelength of the
한편, 앞선 실시 예에서는 발광소자(24)는 청색 발광다이오드 칩이고, 양자점은 청색광을 적색광 및 녹색광으로 파장 변환하는 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, in the above embodiment, the
예를 들어, 발광소자(24)는 자외선 발광다이오드 칩이며, 양자점은 피크 파장이 청색광 파장대인 크기를 갖는 청색 양자점과, 피크 파장이 녹색광 파장대인 크기를 갖는 녹색 양자점과, 피크 파장이 적색광 파장대인 크기를 갖는 적색 양자점을 포함하도록 입자 크기 및 농도를 조절할 수 있다.For example, the
이 경우 발광소자(24), 즉 자외선 발광다이오드 칩은 백색광을 방출하는 파장변환부(30)의 여기 광원으로 기능한다.
In this case, the
도 2는 본 발명의 발광장치로서 발광부가 백열전구인 백열등(100)에 적용된 다른 실시 예이다. 광투과부(40')는 엘(L-tube)의 확산판(110)으로서 전구 내측에 설치된 발광소자(미도시)의 상부에 배치되며 바람직하게는 광 확산이 용이하도록 볼록 렌즈 형상을 갖는다.2 is another embodiment in which the light emitting unit is applied to an
구체적으로, 광투과부(40')는 양자점을 산소나 수분과 같은 외부의 환경으로부터 보호하기에 적합한 글라스 또는 고분자 수지를 포함하여 형성되고, 외측면 및 발광소자를 향하는 내측면을 구비하며, 외측면 및 내측면은 발광소자의 상부를 향하여 볼록한 형상을 갖는다.Specifically, the
이때, 광투과부(40')의 내측면에 의하여 정의되는 공간에는 실리콘 수지 등으로 이루어진 투명봉지재가 형성될 수 있다. 투명봉지재는 발광소자를 보호하고 발광소자를 이루는 물질과 굴절률 매칭을 구현하는 등의 기능을 수행할 수 있으며, 다만 본 발명에서 반드시 필요한 요소는 아니므로 실시 형태에 따라 제외될 수 있다.
In this case, a transparent encapsulant made of a silicone resin may be formed in the space defined by the inner surface of the
파장변환부(30')는 광투과부(40')의 내부에 봉입된 구조로서, 양자점(Quantum Dot)을 포함한다. 또한 파장변환부(30')는 피크 파장이 녹색광 파장대인 크기를 갖는 제2 양자점(32)과, 피크 파장이 적색광 파장대인 크기를 갖는 제1 양자점(31)을 포함할 수 있다.The
그리고, 파장변환부(30')는 제1 양자점(31) 및 제2 양자점(32)과, 고분자 수지로 이루어진 수지부(50)의 패턴이 번갈아 반복하여 배치될 수 있다. 이때 각각의 패턴(31)(32)(50) 사이에 광투과성 스페이서(41)가 배치될 수 있는데, 이 광투과성 스페이서(41)는 광투과부(40')와 유사한 유리 또는 고분자 수지를 포함하는 물질로 형성함이 바람직하다.
In addition, the
양자점은 대략 1~10nm의 직경을 갖는 반도체 물질의 나노결정(nano crystal)으로서, 양자제한(Quantum confinement) 효과를 나타내는 물질이다. 양자점은 발광소자(101)에서 방출되는 광의 파장을 변환하여 파장변환광, 즉 형광을 발생시킨다.Quantum dots are nanocrystals of a semiconductor material having a diameter of about 1 to 10 nm, and exhibit a quantum confinement effect. The quantum dots convert wavelengths of light emitted from the light emitting device 101 to generate wavelength converted light, that is, fluorescence.
양자점으로는, Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 등을 예로 들 수 있는데, 본 실시 예에서 양자점으로는 이들 각각을 단독으로 사용하거나 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 이하 앞선 실시 예와 동일한 부분은 이전의 설명을 참조하며 이에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
Examples of the quantum dots include Si-based nanocrystals, II-VI-based compound semiconductor nanocrystals, III-V-based compound semiconductor nanocrystals, and IV-VI-based compound semiconductor nanocrystals. Each can be used alone or a mixture thereof. Hereinafter, the same parts as in the foregoing embodiment will be described with reference to the previous description, and detailed description thereof will be omitted.
도 3은 본 발명의 발광장치가 평판 조명장치에 적용된 다른 실시 예로서, 몸체(210)와 몸체(210) 상부에 결합되는 광투과부로서의 렌즈(270)로 이루어지며, 몸체(210)와 렌즈(270) 사이에 기판(220) 위에 실장된 복수의 발광소자(230)가 배치되며, 일측에는 전원부(240) 및 고정부재(250)가 배치된다. 몸체(210)와 렌즈(270)는 홈/돌기(271) 구조로 결합되나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 다른 방식으로도 얼마든지 결합될 수 있음은 물론이다.3 is a view illustrating another embodiment in which the light emitting device of the present invention is applied to a flat panel lighting device, and includes a
기판(220)은 일반적으로 PCB를 사용하나, 이외에 에폭시, 트라아진, 실리콘 및 폴리이미드 등을 함유하는 유기 수지 소재 및 기타 유기 수지 소재로 형성되거나, AlN 및 Al2O3 등의 세라믹 소재, 또는 금속 및 금속화합물 등을 소재로 하여 형성될 수 있다The
렌즈(270)의 광투과부(273)는 렌즈의 외측면을 구성하며, 내부의 양자점을 산소나 수분과 같은 외부의 환경으로부터 보호하기에 적합한 유리 또는 고분자 수지를 포함하여 형성되고, 외측면 및 발광소자를 향하는 내측면을 구비하며, 외측면 및 내측면은 발광소자(230)의 상부를 향하여 볼록한 형상을 갖는다.The
또한, 파장변환부(274)는 광투과부(273)의 내부에 봉입된 구조로서, 양자점(Quantum Dot)을 포함하며, 피크 파장이 녹색광 파장대인 크기를 갖는 제2 양자점(32)과, 피크 파장이 적색광 파장대인 크기를 갖는 제1 양자점(31)을 포함할 수 있다.In addition, the
그리고, 파장변환부(274)는 제1 양자점(31) 및 제2 양자점(32)과, 고분자 수지로 이루어진 수지부(50)의 패턴이 번갈아 반복하여 배치될 수 있다. 이때 각각의 패턴(31)(32)(50) 사이에 광투과성 스페이서(41)가 배치될 수 있는데, 이 광투과성 스페이서(41)는 광투과부(273)와 유사한 유리 또는 고분자 수지를 포함하는 물질로 형성함이 바람직하다.
In addition, the
본 실시 형태와 같이, 개별 발광소자(230)에 밀봉된 양자점을 갖는 파장변환부(274)가 구비됨으로써, 복수 개의 발광소자(230) 실장된 기판을 사용할 경우, 높은 수준의 신뢰성을 기대할 수 있다.As in the present embodiment, since the
또한, 파장변환부(274) 및 밀봉부재(273)가 발광소자(230)의 광속 및 방사 패턴을 다양화시킬 수 있는 렌즈 형태로 제공될 수 있어 지향각을 적절히 조절할 수 있으므로 발광 특성도 향상될 수 있다. 이하 앞선 실시 예와 동일한 부분은 앞선 설명을 참조하며 이에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
In addition, the
도 4는 본 발명의 다른 실시 예로서, 천정등과 같은 형태로 사용되는 것으로서, 반사판(300)의 하면에 캐리어 시트(310)을 이용하여 복수의 발광소자를 부착한 구조로서, 구체적으로 하부에 유리 또는 고분자 수지를 포함하는 이중 판 구조로 된 광투과부(341)(342)가 배치되고, 이 판(341)(342) 사이에 파장변환부(350)가 형성된 구조이다.4 is another embodiment of the present invention, which is used in the form of a ceiling lamp, and has a structure in which a plurality of light emitting devices are attached to the lower surface of the reflecting
이때, 캐리어 시트(310) 하부에는 광조절커버(315)가 설치될 수 있다. 광조절커버(315)는 복수의 광투과홀을 갖는다. 발광소자는 중앙부가 그 주변부에 비해 광량이 더 크다. 따라서, 광조절커버(315)의 광투과홀을 중앙에서 주변부로 갈수록 그 직경이 점차적으로 확장되게 구성함이 바람직하다.In this case, the
즉, 도 4를 참조하면, 광조절커버(315)는 발광소자의 중앙부와 대응되는 부분에는 직경이 작은 광투과홀(330)을 형성하고, 발광소자의 주변부와 대응되는 부분에는 직경이 큰 광투과홀(320)을 형성할 수 있으며, 이러한 패턴의 광투과홀이 광조절커버(315)를 따라 발광소자에 대응되게 연속적으로 형성될 수 있다.
That is, referring to FIG. 4, the
파장변환부(350)는 상판(341)과 하판(342) 사이에 봉입된 구조로서, 양자점(Quantum Dot)을 포함하며, 피크 파장이 녹색광 파장대인 크기를 갖는 제2 양자점(32)과, 피크 파장이 적색광 파장대인 크기를 갖는 제1 양자점(31)을 포함할 수 있다. 이때 파장변환부(274)는 패터닝된 필름 형상으로 제작하여 판(341)과 판(342) 사이에 부착시켜 구성할 수 있다.The
그리고, 파장변환부(350)는 제1 양자점(31) 및 제2 양자점(32)과, 고분자 수지로 이루어진 수지부(50)의 패턴이 번갈아 반복하여 배치될 수 있다. 이때 각각의 패턴(31)(32)(50) 사이에 광투과성 스페이서(41)가 배치될 수 있는데, 이 광투과성 스페이서(41)는 광투과부(341)(342)와 유사한 유리 또는 고분자 수지를 포함하는 물질로 형성함이 바람직하다. 이하, 앞선 실시 예와 동일한 부분은 이전 설명을 참조하며 이에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
In addition, the
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 의한 발광장치를 나타낸 것이다. 이를 참조하면 발광부(500)와, 발광부(500)의 상측에 내부에 수용공간을 갖도록 격벽(410)이 형성된 광투과부(400)와, 광투과부(410)의 수용공간에 파장변환부(420)가 형성되고, 격벽(410) 위에는 파장변환부(420)를 덮어 수분이나 산소의 노출을 막기 위해 바람직하게는 Thiol을 포함하는 커버부(430)가 형성된 구조를 갖는다.5 and 6 show a light emitting device according to another embodiment of the present invention. Referring to this, the
발광부는 발광소자(520), 한 쌍의 전극(530), 오목부를 갖는 패키지 본체(510) 및 와이어(540)를 포함하여 구성된다.
The light emitting unit includes a
광투과부(400) 및 격벽(410)은 양자점을 산소나 수분과 같은 외부의 환경으로부터 보호하기에 적합한 글라스 또는 고분자 수지를 포함하는 물질로 형성됨이 바람직하다.The
파장변환부(420)는 발광부(500)로부터 방출된 광의 파장을 변환시키도록 양자점을 포함한다. 양자점은 유기용매 혹은 고분자 수지와 같은 분산매질에 자연스럽게 배위된 형태로 분산되며, 이러한 분산매질로는 양자점의 파장변환성능에 영향을 미치지 않으면서 광에 의해 변질되거나 광을 반사시키지 않으며, 광 흡수를 일으키지 않도록 하는 투명한 매질이라면 어느 것이든 사용할 수 있다.The
예를 들어, 유기용매는 톨루엔(toluene), 클로로포름(chloroform), 및 에탄올(ethanol) 중 적어도 한가지를 포함할 수 있으며, 고분자 수지는 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 폴리스틸렌(polysthylene), 및 아크릴레이트(acrylate) 중 적어도 한 가지를 포함할 수 있다.
For example, the organic solvent may include at least one of toluene, chloroform, and ethanol, and the polymer resin may be epoxy, silicon, polysthylene, and It may include at least one of acrylates.
커버부(430)는 격벽(410)에 보호 효과를 제공하기 위해 격벽(410)의 외측면을 일정 두께로 커버하는 구조로 형성될 수 있으나, 도 7에 도시된 바와 같이 격벽(410) 외측면에는 형성되지 않도록 구성할 수도 있다.The
그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 광투과부(400)의 하면에는 발광부(500)의 패키지 본체(510)의 외면을 수용하여 발광부(500)의 결합상태를 안정화시킬 수 있도록 하부격벽(411)이 형성된다.
And, as shown in Figure 8, the lower portion of the
한편, 한편 도 9에 도시된 바와 같이, 파장변환부(420)는 광투과부(400)의 수용공간 내부에 봉입된 구조로서, 양자점(Quantum Dot)을 포함한다. 또한 파장변환부(420)는 피크 파장이 녹색광 파장대인 크기를 갖는 제2 양자점(421a)과, 피크 파장이 적색광 파장대인 크기를 갖는 제1 양자점(421b)을 포함할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 9, the
그리고, 파장변환부(30')는 제1 양자점(421a) 및 제2 양자점(421b)과, 고분자 수지로 이루어진 수지부(421c)의 패턴이 번갈아 배치될 수 있다.
The
위와 같은 구성을 갖는 발광장치 제조방법의 일 실시 형태를 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.An embodiment of a manufacturing method of a light emitting device having the above configuration will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
먼저 광투과성 재질로 된 밑판(400)에 하나 이상의 수용공간을 갖도록 복수의 광투과성 격벽(410)을 이격되게 형성하여 광투과부를 제작한다. 이때, 격벽은 습식식각을 이용하여 형성하는 것이 바람직하나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 이외 다른 방법으로도 얼마든지 형성할 수 있다. 또한, 필요시 밑판 하부에 발광소자 패키지가 수용되도록 하부 격벽(411)을 위와 동일한 습식식각 등의 방법을 통해 형성할 수 있다.First, a plurality of light-
그리고, 각각의 수용공간에 양자점 분산액을 채운 후 경화시켜 파장변환부(420)를 형성한다. 이때, 수용공간 내에 적색 양자점과 녹색 양자점 물질로 이루어진 제1 및 제2 양자점 패턴을 번갈아 배치할 수 있다. 즉, 발광소자를 청색 발광다이오드 칩으로 하는 경우 백색광을 발현하기 위해 이러한 구조를 구성하게 된다.The quantum dot dispersion liquid is filled in each of the accommodating spaces and then cured to form the
이후, 광투과부(400)의 좌우 격벽(410) 주위에 댐을 쌓고 광투과부(400) 위에 각각의 파장변환부(420)를 덮도록 고분자 수지를 채운 후 스크래퍼와 같은 평탄화수단으로 평탄화시켜 평평한 상면을 가지는 커버부(420)를 형성하며, 이때 각 격벽(410) 사이에 파장변환물질(431)이 채워지게 된다.Thereafter, dams are stacked around the left and
한편, 커버부(420)는 고분자 수지로 필름을 제작하고 이 필름을 격벽(410) 상부에 파장변환부(420)를 덮도록 코팅하여 형성할 수도 있다.Meanwhile, the
이후, 커버부(430)를 UV로 노광하고, 광투과부(400)를 각각의 격벽(410) 사이에 틈새(432)를 기준으로 다이싱한다.Thereafter, the
종래에는 커버부(430)를 단순 도포 방식에 의해 형성하도록 함으로써, 커버부의 형태가 위쪽으로 볼록한 돔 형태가 되었지만 본 실시 형태에서는 이와 달리 평평한 상면을 가지게 되는 것이다.Conventionally, by forming the
이후, 커팅된 광투과부(400)의 밑판 하부에 발광다이오드 패키지(500)를 부착하여 발광장치를 완성하게 된다.Thereafter, the light emitting
한편, 도 10에 도시된 바와 같이 격벽(410')은 각 발광다이오드 패키지의 경계 위치에 하나씩만 설치하고, 다이싱 단계에서 이 격벽을 둘로 나뉘도록 절단선(440')을 따라 커팅하면 보다 제조원가를 줄이면서 공정을 간소화시킬 수 있게 된다.Meanwhile, as shown in FIG. 10, only one
이렇게 제조된 본 실시 형태의 발광장치와 종래의 돔 형상의 커버부를 갖는 발광장치를 비교한 그래프가 도 11에 나타나 있다.A graph comparing the light emitting device of the present embodiment thus manufactured with a light emitting device having a conventional dome-shaped cover portion is shown in FIG.
이를 살펴보면, 온도 85℃, 습도 85%의 조건에 상면이 평평한 커버부를 갖는 본 실시 예가 시간에 따른 발광효율의 감소가 더디게 나타남을 알 수 있다.Looking at this, it can be seen that the present embodiment having a flat cover part under conditions of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% shows a slow decrease in luminous efficiency with time.
이는 도 12의 SEM과 광학 현미경 사진을 통해서 알 수 있는데, 도 12의 사진을 참조하면 커버부(420)의 부착 구조가 빈틈없는 밀폐구조를 가짐을 알 수 있다.
This can be seen through the SEM and optical micrographs of FIG. 12. Referring to the photograph of FIG. 12, it can be seen that the attachment structure of the
한편, 이렇게 구성되는 발광장치는 도광판을 더 구비하여 화상 패널을 구비하는 액정표시장치 등의 디스플레이 장치에 이용되는 백라이트 유닛이나 램프, 평판 조명 등의 실내 조명 또는 가로등, 간판, 표지판 등의 실외 조명 장치로 사용될 수 있다. 위의 백라이트 유닛의 경우 발광부의 설치 방식에 따라 에지형 방식 또는 직하형 방식으로 구분되나, 본 발명의 청구범위가 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the light emitting device configured as described above further includes a light guide plate such as a backlight unit used for a display device such as a liquid crystal display device including an image panel, an indoor lighting device such as a lamp, a flat panel light, or an outdoor lighting device such as a street lamp, a signboard, a sign, etc. Can be used as The backlight unit may be classified into an edge type method or a direct type method according to the installation method of the light emitting unit, but the claims of the present invention are not limited thereto.
또한, 상기 발광장치는 다양한 교통수단용 조명 장치, 예컨대, 자동차, 선박, 항공기 등에 이용될 수 있으며, 나아가 TV, 냉장고 등의 가전 제품이나 의료기기 등에도 널리 이용될 수 있을 것이다.
In addition, the light emitting device may be used in various transportation lighting devices, for example, automobiles, ships, aircrafts, etc., and may also be widely used in home appliances and medical devices such as TVs and refrigerators.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited only by the appended claims.
따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.
10 ; 도광판 20 ; 발광부
30, 30' 274, 350 ; 파장변환부
31 ; 제1 양자점 32 ; 제2 양자점
40, 40' 273, 341, 342 ; 광투과부
50 ; 수지부 100 ; 백열등
110 ; 확산판 270 ; 렌즈
400 ; 광투과부 410 ; 격벽
411 ; 하부격벽 420 ; 파장변환부
430 ; 커버부 440 ; 절단선
500 ; 발광부10;
30, 30'274, 350; Wavelength Converter
31;
40, 40 '273, 341, 342; Light transmission
50;
110;
400;
411;
430;
500; The light-
Claims (53)
상기 발광부로부터 방출된 광 경로 상에 배치되며, 상기 발광부로부터 방출된 광의 파장을 변환시키는 파장변환부; 및
상기 파장변환부의 적어도 일측에 형성되는 광투과부; 를 포함하며,
상기 파장변환부는 광의 파장을 적색광으로 변환시키는 제1 양자점과, 광의파장을 녹색광으로 변환시키는 제2 양자점의 패턴이 번갈아 한번 이상 반복하여 배치되는 발광장치.A light emitting portion;
A wavelength conversion unit disposed on the light path emitted from the light emitting unit and converting a wavelength of the light emitted from the light emitting unit; And
A light transmission unit formed on at least one side of the wavelength conversion unit; Including;
The wavelength conversion unit includes a first quantum dot converting a wavelength of light into red light and a pattern of a second quantum dot converting a wavelength of light into green light is alternately arranged one or more times.
상기 파장변환부는 상기 제1 양자점 및 제2 양자점과, 고분자 수지로 이루어진 수지부의 패턴이 번갈아 한번 이상 반복하여 배치되는 것을 특징으로 하는 발광장치.The method of claim 1,
The wavelength conversion unit is a light emitting device, characterized in that the first quantum dot and the second quantum dot, and the pattern of the resin portion made of a polymer resin are alternately arranged one or more times.
상기 파장변환부는 상기 양자점이 분산된 유기용매 또는 고분자 수지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.The method of claim 1,
The wavelength conversion unit further comprises an organic solvent or polymer resin in which the quantum dots are dispersed.
상기 유기용매는 톨루엔(toluene), 클로로포름(chloroform) 및 에탄올(ethanol) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.The method of claim 3,
The organic solvent includes at least one of toluene, chloroform and ethanol.
상기 고분자 수지는 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 폴리스틸렌(polysthylene) 및 아크릴레이트(acrylate) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.The method of claim 3,
The polymer resin includes at least one of epoxy, silicon, polystyrene and acrylate.
상기 파장변환부는 상기 광투과부의 내측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 발광장치.The method of claim 1,
And the wavelength conversion part is formed on an inner surface of the light transmitting part.
상기 파장변환부는 필름 형상인 것을 특징으로 하는 발광장치.The method according to claim 6,
The wavelength conversion unit is a light emitting device, characterized in that the film.
상기 양자점은 Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 및 이들의 혼합물 중 적어도 어느 하나의 나노결정을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.The method of claim 1,
The quantum dot comprises at least one nanocrystal of Si-based nanocrystals, II-VI-based compound semiconductor nanocrystals, III-V-based compound semiconductor nanocrystals, IV-VI-based compound semiconductor nanocrystals and mixtures thereof Light emitting device.
상기 II-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 및 HgZnSTe로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발광장치.9. The method of claim 8,
The group II-VI compound semiconductor nanocrystals are CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeT, CdZn CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSeS, HgZnSeSe, HgZnSeSe
상기 III-V족계 화합물 반도체 나노결정은 GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, 및 InAlPAs로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발광장치.9. The method of claim 8,
The III-V compound semiconductor nanocrystals are GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, A light emitting device, characterized in that any one selected from the group consisting of GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, and InAlPAs.
상기 IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 SbTe인 것을 특징으로 하는 발광장치.9. The method of claim 8,
The group IV-VI compound semiconductor nanocrystals are SbTe.
상기 발광부는 백색, 청색, 적색 또는 녹색 발광다이오드 칩 중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광장치.The method of claim 1,
The light emitting device of claim 1, wherein the light emitting unit comprises at least one of a white, blue, red or green LED chip.
상기 발광다이오드 칩에서 방출된 빛은 435nm 내지 470nm의 파장을 가지며, 상기 제1 양자점의 적색광의 색좌표는 4개의 꼭지점 (0.5448, 0.4544), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) 및 (0.4794, 0.4633)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있고, 상기 제2 양자점의 녹색광의 색좌표는 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 4개의 꼭지점 (0.1270, 0.8037), (0.4117, 0.5861), (0.4197, 0.5316) 및 (0.2555, 0.5030)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있는 것을 특징으로 하는 발광장치The method of claim 12,
The light emitted from the light emitting diode chip has a wavelength of 435 nm to 470 nm, and the color coordinates of the red light of the first quantum dot are four vertices (0.5448, 0.4544), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) and (0.4794, 0.4633) and the color coordinates of the green light of the second quantum dot are four vertices (0.1270, 0.8037), (0.4117, 0.5861), (0.4197, 0.5316) and (0.2555, 0.5030) based on the CIE 1931 color coordinate system. Light emitting device characterized in that it is in an area surrounded by
상기 제1 양자점의 적색광의 색좌표는 4개의 꼭지점 (0.6000, 0.4000), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) 및 (0.6000, 0.4000)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있고, 상기 제2 양자점의 녹색광의 색좌표는 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 4개의 꼭지점 (0.1270, 0.8037), (0.3700, 0.6180), (0.3700, 0.5800) 및 (0.2500, 0.5500)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있는 것을 특징으로 하는 발광장치.The method of claim 12,
The color coordinates of the red light of the first quantum dot are in an area surrounded by four vertices (0.6000, 0.4000), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) and (0.6000, 0.4000), and the color coordinates of the green light of the second quantum dot Wherein the light emitting device is in an area surrounded by four vertices (0.1270, 0.8037), (0.3700, 0.6180), (0.3700, 0.5800) and (0.2500, 0.5500) based on the CIE 1931 color coordinate system.
상기 발광다이오드 칩에서 방출된 빛은 10~30nm의 반치폭을 갖고, 상기 제1 양자점에서 방출된 빛은 30~80nm의 반치폭을 갖고, 상기 제2 양자점에서 방출된 빛은 10~60nm의 반치폭을 갖는 것을 특징으로 하는 발광장치.The method of claim 12,
The light emitted from the light emitting diode chip has a half width of 10 to 30 nm, the light emitted from the first quantum dots has a half width of 30 to 80 nm, and the light emitted from the second quantum dots has a half width of 10 to 60 nm. Light emitting device, characterized in that.
상기 광투과부는 유리 또는 고분자 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.The method of claim 1,
The light transmitting unit comprises a glass or a polymer resin.
상기 파장변환부는 각각의 패턴 사이에 광투과성 스페이서가 배치되는 것을 특징으로 하는 발광장치The method of claim 1,
The wavelength conversion unit is a light emitting device, characterized in that the light transmitting spacer is disposed between each pattern
상기 광투과성 스페이서는 유리 또는 고분자 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.18. The method of claim 17,
The light transmissive spacer comprises a glass or a polymer resin.
상기 파장변환부 및 상기 광투과부가 외측면에 순차적으로 적층되어 형성되는 도광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치. The method of claim 1,
And a light guide plate on which the wavelength conversion portion and the light transmitting portion are sequentially stacked on an outer surface thereof.
상기 광투과부는 외측면 및 상기 발광부를 향하는 내측면을 구비하며, 상기 외측면 및 내측면은 상기 발광부의 상부를 향하여 볼록한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 발광장치.The method of claim 1,
The light transmitting portion has an outer surface and an inner surface facing the light emitting portion, wherein the outer surface and the inner surface has a convex shape toward the top of the light emitting portion.
상기 발광부는 상기 광투과부의 볼록한 형상의 내측면으로 둘러싸이도록 배치되는 것을 특징으로 하는 발광장치.21. The method of claim 20,
And the light emitting part is disposed to be surrounded by the inner surface of the convex shape of the light transmitting part.
상기 발광부는 백열등이며, 상기 광투과부는 엘튜브(L-tube)의 확산판이며, 상기 파장변환부는 상기 확산판의 내부에 봉입되는 것을 특징으로 하는 발광장치.21. The method of claim 20,
Wherein the light emitting unit is an incandescent lamp, the light transmitting unit is a diffusion plate of an L-tube, and the wavelength conversion unit is enclosed in the diffusion plate.
상기 발광부는 백열등이며, 상기 광투과부는 엘튜브의 확산판이며, 상기 파장변환부는 상기 확산판의 내측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 발광장치.21. The method of claim 20,
Wherein the light emitting part is an incandescent lamp, the light transmitting part is a diffusion plate of an el tube, and the wavelength conversion part is formed on an inner side surface of the diffusion plate.
상기 광투과부에서 내측면에 의하여 정의되는 공간에 채워지는 투명봉지재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.21. The method of claim 20,
And a transparent encapsulant filled in a space defined by an inner surface of the light transmitting portion.
상기 발광부로부터 방출된 광 경로 상에 배치되며, 내부에 수용공간이 형성되도록 격벽을 가지는 광투과부;
상기 광투과부의 수용공간에 형성되며, 상기 발광부로부터 방출된 광의 파장을 변환시키는 양자점을 포함하는 파장변환부; 및
상기 파장변환부를 덮도록 상기 광투과부의 격벽 위에 형성되는 커버부; 를 포함하는 발광장치.A light emitting portion;
A light transmitting part disposed on an optical path emitted from the light emitting part and having a partition wall to form an accommodation space therein;
A wavelength conversion unit formed in the accommodation space of the light transmission unit and including a quantum dot for converting a wavelength of light emitted from the light emission unit; And
A cover part formed on the partition wall of the light transmitting part to cover the wavelength conversion part; .
상기 파장변환부는 광의 파장을 적색광으로 변환시키는 제1 양자점과, 광의 파장을 녹색광으로 변환시키는 제2 양자점의 패턴이 번갈아 배치되는 것을 특징으로 하는 발광장치.26. The method of claim 25,
The wavelength conversion unit is a light emitting device, characterized in that the pattern of the first quantum dot to convert the wavelength of light into red light and the second quantum dot to convert the wavelength of light into green light are alternately arranged.
상기 파장변환부는 상기 제1 양자점 및 제2 양자점과, 고분자 수지로 이루어진 수지부의 패턴이 번갈아 배치되는 것을 특징으로 하는 발광장치.26. The method of claim 25,
The wavelength conversion unit is a light emitting device, characterized in that the first quantum dot and the second quantum dot, and the pattern of the resin portion made of a polymer resin are alternately arranged.
상기 파장변환부는 상기 양자점이 분산된 유기용매 또는 고분자 수지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.26. The method of claim 25,
The wavelength conversion unit further comprises an organic solvent or polymer resin in which the quantum dots are dispersed.
상기 유기용매는 톨루엔(toluene), 클로로포름(chloroform) 및 에탄올(ethanol) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.29. The method of claim 28,
The organic solvent includes at least one of toluene, chloroform and ethanol.
상기 고분자 수지는 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 폴리스틸렌(polysthylene), 및 아크릴레이트(acrylate) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.29. The method of claim 28,
The polymer resin may include at least one of epoxy, silicon, polystyrene, and acrylate.
상기 양자점은 Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 및 이들의 혼합물 중 적어도 어느 하나의 나노결정을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.26. The method of claim 25,
The quantum dot comprises at least one nanocrystal of Si-based nanocrystals, II-VI-based compound semiconductor nanocrystals, III-V-based compound semiconductor nanocrystals, IV-VI-based compound semiconductor nanocrystals and mixtures thereof Light emitting device.
상기 II-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 및 HgZnSTe로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발광장치.32. The method of claim 31,
The group II-VI compound semiconductor nanocrystals are CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeT, CdZn CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSeS, HgZnSeSe, HgZnSeSe
상기 III-V족계 화합물 반도체 나노결정은 GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, 및 InAlPAs로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발광장치.32. The method of claim 31,
The III-V compound semiconductor nanocrystals are GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, A light emitting device, characterized in that any one selected from the group consisting of GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, and InAlPAs.
상기 IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 SbTe인 것을 특징으로 하는 발광장치.32. The method of claim 31,
The group IV-VI compound semiconductor nanocrystals are SbTe.
상기 발광부는 상기 광투과부의 하부에 배치되는 발광다이오드 패키지인 것을 특징으로 하는 발광장치.The method of claim 26,
Wherein the light emitting unit is a light emitting diode package disposed under the light transmitting unit.
상기 발광다이오드 패키지에서 방출된 빛은 435nm 내지 470nm의 파장을 가지며, 상기 제1 양자점의 적색광의 색좌표는 4개의 꼭지점 (0.5448, 0.4544), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) 및 (0.4794, 0.4633)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있고, 상기 제2 양자점의 녹색광의 색좌표는 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 4개의 꼭지점 (0.1270, 0.8037), (0.4117, 0.5861), (0.4197, 0.5316) 및 (0.2555, 0.5030)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있는 것을 특징으로 하는 발광장치36. The method of claim 35,
The light emitted from the light emitting diode package has a wavelength of 435 nm to 470 nm, and the color coordinates of the red light of the first quantum dot are four vertices (0.5448, 0.4544), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) and (0.4794, 0.4633) and the color coordinates of the green light of the second quantum dot are four vertices (0.1270, 0.8037), (0.4117, 0.5861), (0.4197, 0.5316) and (0.2555, 0.5030) based on the CIE 1931 color coordinate system. Light emitting device characterized in that it is in an area surrounded by
상기 제1 양자점의 적색광의 색좌표는 4개의 꼭지점 (0.6000, 0.4000), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) 및 (0.6000, 0.4000)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있고, 상기 제2 양자점의 녹색광의 색좌표는 CIE 1931 색좌표계를 기준으로 4개의 꼭지점 (0.1270, 0.8037), (0.3700, 0.6180), (0.3700, 0.5800) 및 (0.2500, 0.5500)에 의해 둘러싸인 영역 내에 있는 것을 특징으로 하는 발광장치.36. The method of claim 35,
The color coordinates of the red light of the first quantum dot are in an area surrounded by four vertices (0.6000, 0.4000), (0.7200, 0.2800), (0.6427, 0.2905) and (0.6000, 0.4000), and the color coordinates of the green light of the second quantum dot Wherein the light emitting device is in an area surrounded by four vertices (0.1270, 0.8037), (0.3700, 0.6180), (0.3700, 0.5800) and (0.2500, 0.5500) based on the CIE 1931 color coordinate system.
상기 발광다이오드 패키지에서 방출된 빛은 10~30nm의 반치폭을 갖고, 상기 제1 양자점에서 방출된 빛은 30~80nm의 반치폭을 갖고, 상기 제2 양자점에서 방출된 빛은 10~60nm의 반치폭을 갖는 것을 특징으로 하는 발광장치.36. The method of claim 35,
The light emitted from the light emitting diode package has a half width of 10 to 30 nm, the light emitted from the first quantum dots has a half width of 30 to 80 nm, and the light emitted from the second quantum dots has a half width of 10 to 60 nm. Light emitting device, characterized in that.
상기 광투과부는 하면에 상기 발광다이오드 패키지가 내측에 수용되도록 하부격벽이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 발광장치. 36. The method of claim 35,
And a lower partition wall formed on a lower surface of the light transmitting part so that the light emitting diode package is received inside.
상기 광투과부는 유리 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광장치.26. The method of claim 25,
The light transmitting device of claim 1, wherein the light transmitting part is formed of a glass material.
상기 커버부는 Thiol을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치26. The method of claim 25,
The light emitting device, characterized in that the cover portion comprises Thiol
상기 발광부가 설치되는 도광판; 을 포함하는 백라이트 유닛.A light emitting portion; A wavelength conversion unit disposed on the light path emitted from the light emitting unit and converting a wavelength of the light emitted from the light emitting unit; And a light transmission unit formed on at least one side of the wavelength conversion unit. The wavelength conversion unit includes a light emitting device in which a pattern of a first quantum dot converting a wavelength of light into red light and a pattern of a second quantum dot converting a wavelength of light into green light are alternately arranged one or more times; And
A light guide plate on which the light emitting unit is installed; Backlight unit comprising a.
상기 발광부는 도광판에 에지형 방식으로 설치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.43. The method of claim 42,
The light emitting unit is a backlight unit, characterized in that the light guide plate is installed in the edge type.
상기 발광부는 도광판에 직하형 방식으로 설치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.43. The method of claim 42,
The light emitting unit is a backlight unit, characterized in that installed in the direct light guide plate.
상기 발광장치에서 방출된 빛을 받아 화상을 표시하는 화상패널; 을 포함하는 디스플레이 장치.A light emitting portion; A wavelength conversion unit disposed on the light path emitted from the light emitting unit and converting a wavelength of the light emitted from the light emitting unit; And a light transmission unit formed on at least one side of the wavelength conversion unit. The wavelength conversion unit includes a light emitting device in which a pattern of a first quantum dot converting a wavelength of light into red light and a pattern of a second quantum dot converting a wavelength of light into green light are alternately arranged one or more times; And
An image panel for displaying an image by receiving the light emitted from the light emitting device; .
상기 각각의 수용공간에 양자점 분산액을 채운 후 경화시켜 파장변환부를 형성하는 단계;
상기 광투과부 위에 각각의 파장변환부를 덮도록 평평한 상면을 갖는 커버부를 형성하는 단계;
상기 커버부를 UV로 노광하는 단계;
상기 광투과부를 각각의 격벽을 기준으로 다이싱하는 단계; 및
상기 광투과부의 밑판 하부에 발광다이오드 패키지를 설치하는 단계; 를 포함하는 발광장치 제조방법.Manufacturing a light transmitting part by forming a plurality of light transmissive partitions spaced apart from each other so as to have at least one accommodation space on a bottom plate made of a light transmissive material;
Filling the quantum dot dispersion liquid in each of the accommodating spaces and hardening them to form a wavelength conversion portion;
Forming a cover part having a flat upper surface to cover each wavelength conversion part on the light transmitting part;
Exposing the cover portion to UV;
Dicing the light transmitting part based on each partition wall; And
Installing a light emitting diode package under the bottom plate of the light transmitting part; Emitting device.
상기 광투과부는 격벽을 습식식각으로 형성하는 것을 특징으로 하는 발광장치 제조방법.47. The method of claim 46,
The light transmitting part manufacturing method of the light emitting device, characterized in that to form a partition by wet etching.
상기 커버부는 상기 광투과부의 좌우 격벽 주위에 댐을 쌓고 고분자 수지를 채운 후 평탄화시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 발광장치 제조방법.47. The method of claim 46,
And the cover part is formed by stacking dams around the left and right partitions of the light transmitting part, filling the polymer resin, and flattening the dam.
상기 커버부는 상기 격벽 상부에 고분자 수지로 이루어진 필름을 코팅하여 형성하는 것을 특징으로 하는 발광장치 제조방법.47. The method of claim 46,
And the cover part is formed by coating a film made of a polymer resin on the partition wall.
상기 각각의 발광다이오드 패키지 별로 좌우 한 쌍의 격벽을 형성한 후 이웃하는 각 격벽의 틈새를 다이싱하는 것을 특징으로 하는 발광장치 제조방법.47. The method of claim 46,
And forming a pair of left and right partitions for each of the light emitting diode packages, and dicing a gap between neighboring partitions.
상기 각각의 발광다이오드 패키지의 경계 위치에 하나의 격벽을 형성하고 상기 격벽을 둘로 구분되게 다이싱하는 것을 특징으로 하는 발광장치 제조방법.47. The method of claim 46,
And forming one partition wall at a boundary position of each of the light emitting diode packages, and dicing the partition wall into two.
상기 파장변환부는 상기 수용공간 내에 광의 파장을 적색광으로 변환시키는 제1 양자점과, 광의 파장을 녹색광으로 변환시키는 제2 양자점의 패턴이 번갈아 배치되는 것을 특징으로 하는 발광장치 제조방법.47. The method of claim 46,
The wavelength conversion unit is a light emitting device manufacturing method, characterized in that the first quantum dot for converting the wavelength of light to red light and the pattern of the second quantum dot for converting the wavelength of light into green light alternately arranged in the receiving space.
상기 광투과부는 상기 밑판 하부에 상기 발광다이오드 패키지가 수용되도록 하부격벽을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 발광장치 제조방법.47. The method of claim 46,
The light transmitting part manufacturing method of the light emitting device, characterized in that further forming a lower partition wall to accommodate the light emitting diode package under the bottom plate.
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Legal Events
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